ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE
LICEO "C. MARCHESI"
LICEO CLASSICO - LICEO SCIENTIFICO TECNICO/BIOCHIMICO
MASCALUCIA
PROGRAMMAZIONE DEL DIPARTIMENTO
DI SCIENZE
LICEO CLASSICO - LICEO SCIENTIFICO
Materia: Scienze naturali
ANNO SCOLASTICO 2016-2017
Docenti componenti il dipartimento:
Costarelli A., Cova A. M., D'Orto C., Ferriolo M., Messina O.,
Palazzolo M., Rametta R., Russo G., Sferrazza P., Sorbello R.
1
Finalità generali
L'insegnamento delle scienze naturali, che si sviluppa progressivamente nel
quinquennio, ha l'obiettivo di abituare lo studente ad esplorare il mondo circostante, ad
osservare i fenomeni e comprendere il valore della conoscenza del mondo naturale e di
quello delle attività umane come parte integrante della sua formazione globale.
Le competenze dell'area scientifico-tecnologica concorrono a potenziare la capacità
dello studente di operare scelte consapevoli ed autonome nei molteplici contesti,
individuali e collettivi, della vita reale.
Obiettivo determinante è rendere gli alunni consapevoli dei legami tra scienza e
tecnologie, della loro correlazione con il contesto culturale e sociale, con i modelli di
sviluppo e con la salvaguardia dell'ambiente, nonché della corrispondenza della
tecnologia a problemi concreti con soluzioni appropriate.
Competenze trasversali di cittadinanza
Acquisire consapevolezza del valore formativo ed educativo dello studio.
Disponibilità all’ascolto, al rispetto dei tempi, degli spazi e dei diritti degli altri
durante il lavoro, il dibattito, le verifiche in classe.
Disponibilità a collaborare con tutti nel lavoro.
Attitudine a riconoscere, valorizzare e utilizzare adeguatamente le proprie
capacità.
Organizzare e gestire in modo soddisfacente il proprio lavoro in classe e a
casa.
Puntualità nelle consegne.
Tenere aggiornato e in ordine il proprio materiale scolastico.
Accettazione degli altri nella loro diversità.
Competenze di asse ( scientifico tecnologico)
osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e
artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di
complessità;
analizzare
qualitativamente
e
quantitativamente
fenomeni
legati
alle
trasformazioni di energia a partire dall'esperienza;
2
essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto
culturale e sociale in cui vengono applicate.
Lo studente deve, pertanto, acquisire le seguenti competenze:
possedere i contenuti fondamentali della disciplina, padroneggiandone il
linguaggio, le procedure e i metodi di indagine;
sapere effettuare connessioni logiche;
saper riconoscere e stabilire relazioni;
saper classificare;
saper formulare ipotesi in base ai dati forniti,
saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti e sulle ipotesi verificate;
comunicare in modo corretto ed efficace, utilizzando il linguaggio specifico;
saper risolvere situazioni problematiche;
saper applicare le conoscenze acquisite a situazioni della vita reale, e porsi in
modo critico e consapevole di fronte ai problemi di attualità di carattere
scientifico della nostra società.
La programmazione annuale del dipartimento di scienze naturali è, quindi, strutturata,
così come previsto dal Decreto interministeriale 211 del 7 ottobre 2010, in modo che al
termine del percorso liceale lo studente possa aver appreso le conoscenze disciplinari
fondamentali e sviluppato l'abilità di "osservare e sperimentare" cioè dell'imparare a
"fare scienza".
In accordo, quindi, con quanto indicato nelle Linee generali e competenze delle
Indicazioni nazionali è importante la dimensione sperimentale con l'organizzazione e
l'esecuzione di attività svolte in laboratorio o in classe.
Considerato che non si può prendere in considerazione tutto, per la vastità dei contenuti,
sono stati scelti i nuclei fondanti della disciplina dando priorità ai concetti che li
supportano ed eliminando i contenuti non essenziali. In tal modo gli studenti vengono
aiutati ad acquisire una comprensione più flessibile e coerente della scienza.
3
CLASSE PRIMA
Nuclei fondanti
1. Conoscenze di base
2. La Terra nello spazio
3. Atmosfera
4. Idrosfera
Nucleo 1. - Conoscenze di base
UNITA'
Conoscenze di
base
CONTENUTI
ABILITA'
- Il metodo scientifico.
- Stato di aggregazione della
materia.
- I passaggi di stato.
- Elementi, composti e
miscugli.
- Trasformazioni chimiche e
fisiche della materia.
- Tavola periodica.
- Saper distinguere sostanze pure e miscugli.
- Saper distinguere trasformazioni fisiche e
chimiche.
- Conoscere i diversi stati fisici della materia.
- Saper descrivere la materia attraverso le
proprietà fisiche e riconoscere le
trasformazioni.
- Saper leggere per grandi linee la tavola
periodica.
- Comprendere le differenze tra metalli, semimetalli e non metalli.
4
Nucleo 2. - La Terra nello spazio
UNITA'
L'Universo
CONOSCENZE
ABILITA'
- La Sfera celeste.
- Conoscere la posizione della Terra
nell'Universo.
- Saper descrivere stelle e galassie.
- Capire quanto grandi siano le distanze che ci
separano dagli altri corpi celesti.
- Conoscere le peculiarità che rendono la
Terra unica nel Sistema solare
- Stelle e galassie.
- Sole e sistema solare.
- L'evoluzione stellare
- L'origine dell'Universo.
Il Sistema solare
- Il Sole: composizione e
struttura.
- I pianeti.
- Teoria geocentrica ed
eliocentrica.
- La legge di gravitazione
universale e le leggi di
Keplero.
- I corpi minori.
La Terra e la
Luna
- Forma e dimensioni della
Terra.
- Coordinate geografiche.
- Moto di rotazione della
Terra e sue conseguenze.
- Moto di rivoluzione della
Terra.
- Le stagioni.
- I moti millenari.
- Caratteristiche della Luna.
- Moti della Luna e loro
conseguenze.
- Teorie sull'origine della
Luna.
- Saper descrivere le caratteristiche del Sole e
dei pianeti del Sistema solare.
- Conoscere le peculiarità che rendono la
Terra unica nel Sistema solare
- Conoscere le leggi che governano il moto dei
pianeti.
- Saper descrivere i moti della Terra e le loro
conseguenze.
- Individuare le zone astronomiche su un
planisfero.
- Saper descrivere le caratteristiche della
Luna, i suoi movimenti, le fasi lunari e le
eclissi.
- Saper spiegare cosa sono le fasi lunari e le
eclissi.
5
Nucleo 3. - Atmosfera
CONOSCENZE
ABILITA'
- La composizione dell'aria.
- Le suddivisioni
dell'atmosfera.
- L'inquinamento
atmosferico.
- I venti.
- Azione geomorfologica del
vento.
-Fenomeni meteorologici e
loro cause.
Degradazione meteorica
delle rocce.
- Conoscere le caratteristiche dell'atmosfera
terrestre.
- Conoscere le cause dell'inquinamento
atmosferico e quali misure usare per
contrastarlo.
- Sapere come si originano i venti.
- Descrivere il ruolo degli agenti atmosferici
nella degradazione delle rocce
UNITA'
L’atmosfera e i
fenomeni
meteorologici
Nucleo 4. - Idrosfera
UNITA'
Idrosfera marina
Idrosfera
continentale
CONOSCENZE
- Il ciclo dell'acqua.
- Differenze tra oceani e
mari.
- Caratteristiche delle
acqua marine.
- Origine e caratteristiche
del moto ondoso.
- Cause e ritmo delle
maree.
- Origine delle correnti
marine e importanza per il
clima del pianeta.
- Azione geomorfologica del
mare
- Caratteristiche dei fiumi.
- Falde idriche.
- Origine e tipologie dei
laghi.
- Caratteristiche e
movimenti dei ghiacciai.
L'acqua come risorsa.
Azione geomorfologica delle
acque superficiali e dei
ghiacciai.
ABILITA'
- Comprendere e descrivere le fasi del ciclo
dell'acqua.
- Saper spiegare come si originano i moti del
mare e conoscere l'importanza delle correnti.
- Comprendere l'azione di modellamento delle
acque marine.
- Saper descrivere i fiumi, i ghiacciai, i laghi.
- Sapere cosa sono le falde acquifere e come si
formano le sorgenti.
- Avere comportamenti adeguati alla
consapevolezza che l'acqua dolce è una risorsa
fondamentale.
- Capire l'azione di erosione, di trasporto e di
deposito delle acque correnti.
6
CLASSE SECONDA
Nuclei fondanti
1. Teoria atomica. Le leggi della chimica
2. Le proprietà fisiche e chimiche dell'acqua. Le principali biomolecole
3. La cellula procariote ed eucariote
4. La cellula al lavoro
5. La riproduzione cellulare
6. Ereditarietà
7. Evoluzione e classificazione dei viventi
Nucleo 1. - Teoria atomica. Le leggi della chimica
UNITA'
CONOSCENZE
ABILITA'
Atomi e molecole - Le
leggi della chimica
- Atomi e molecole.
- Leggi di Lavoisier, Proust
e Dalton.
- Comprendere il concetto di atomo, ione e
molecola.
- Conoscere il modello atomico di Dalton
- Conoscere le tre leggi ponderali della chimica.
7
Nucleo 2. - Le principali biomolecole
CONOSCENZE
ABILITA'
- Elementi e composti
chimici.
- Gli atomi e le particelle
che le compongono
- Legami chimici e reazioni
chimiche.
- Spiegare la differenza tra elementi e
composti.
- Acquisire le informazioni fondamentali sulla
struttura atomica.
- Comprendere i meccanismi alla base dei
legami.
- Distinguere i diversi legami.
UNITA'
Elementi, composti e
legami
L'acqua
Le macromolecole
biologiche
-
Caratteristiche chimiche
dell'acqua.
- Proprietà dell'acqua.
- I carboidrati.
- I lipidi
- Le proteine
- Gli acidi nucleici
- Comprendere la relazione tra le caratteristiche
chimiche dell'acqua e la tendenza a formare
legami idrogeno.
- Comprendere l'importanza della coesione e
dell'adesione.
- Spiegare perché il ghiaccio galleggia
sull'acqua liquida.
- Descrivere la struttura, le funzioni e le
proprietà dei carboidrati, dei lipidi, delle
proteine, degli acidi nucleici.
- Distinguere i diversi carboidrati e lipidi.
- Riconoscere alcuni alimenti contenenti i
diversi tipi di carboidrati.
- Riconoscere la differenza strutturale tra
grassi saturi e insaturi.
- Classificare gli alimenti in base al contenuto
di grassi saturi e insaturi.
8
Nucleo 3. - La cellula procariote ed eucariote
UNITA'
CONOSCENZE
Il mondo
microscopico della
cellula
- Il microscopio ottico.
- Le dimensioni della
cellula.
- La cellula procariote.
- La cellula eucariote.
La membrana
plasmatica e il
citoscheletro
- La membrana plasmatica.
- La superficie cellulare.
- Il citoscheletro, le ciglia e
i flagelli.
ABILITA'
- Distinguere i tipi di microscopio.
- Conoscere le unità di misura usate in
biologia.
- Indicare le caratteristiche comuni a tutte le
cellule.
- Descrivere la struttura della cellula
procariote.
Descrivere e confrontare la struttura della
cellula eucariote animale e vegetale.
- Descrivere la struttura della membrana
plasmatica.
- Descrivere le funzioni della parete cellulare
- Descrivere la struttura e le funzioni del
citoscheletro.
- Descrivere la struttura di ciglia e flagelli.
- Il nucleo.
- DNA, cromatina e
cromosomi.
- I ribosomi
- Descrivere la struttura e le funzioni del
nucleo cellulare.
- Descrivere l'organizzazione del DNA.
- Descrivere il rapporto tra DNA, cromatina
e cromosomi.
Il sistema di
membrane interne e
il trasporto dei
prodotti cellulari.
- Il sistema di membrane
interne.
- Il reticolo endoplasmatico
liscio e rugoso.
- Apparato di Golgi,
lisosomi, vacuoli
- Spiegare come è organizzato il sistema di
membrane interne.
- Descrivere la struttura e le funzioni del
reticolo endoplasmatico.
- Descrivere la struttura e le funzioni
dell'apparato del Golgi, dei lisosomi e dei
vacuoli.
I mitocondri e i
cloroplasti
- I mitocondri.
- I cloroplasti.
Il nucleo
- Descrivere la struttura e le funzioni dei
mitocondri e dei cloroplasti.
- Confrontare la struttura e le funzioni dei
mitocondri e dei cloroplasti.
9
Nucleo 4. - La cellula al lavoro
UNITA'
CONOSCENZE
ABILITA'
L'ATP e il lavoro
cellulare
- La struttura dell'ATP.
- Il ciclo ATP/ADP
- Descrivere e rappresentare la struttura della
molecola di ATP.
- Descrivere come viene rigenerato l'ATP
nella cellula.
Fotosintesi e
respirazione cellulare
- Organismi autotrofi e
organismi eterotrofi.
- Fotosintesi e respirazione
cellulare (cenni)
- Saper distinguere organismi autotrofi e
organismi eterotrofi..
- Indicare i reagenti e i prodotti della
fotosintesi e della respirazione cellulare.
- Enzimi ed energia di
attivazione.
- Azione degli enzimi
- Comprendere il ruolo degli enzimi.
Descrivere come agisce un enzima.
- La diffusione e il
trasporto passivo.
- La diffusione facilitata.
L'osmosi.
- Il trasporto attivo
Esocitosi ed endocitosi.
- Descrivere il fenomeno della diffusione.
- Cogliere l'importanza dell'equilibrio
osmotico tra le cellule e l'ambiente circostante.
- Illustrare il meccanismo d'azione della
pompa sodio-potassio.
- Descrivere i processi di esocitosi ed
endocitosi.
Gli enzimi
Le funzioni della
membrana
plasmatica
10
Nucleo 5. - La riproduzione cellulare
UNITA'
La divisione cellulare
Il ciclo cellulare e la
mitosi
La meiosi
CONOSCENZE
ABILITA'
- Funzioni della divisione
cellulare.
- Riproduzione asessuata e
sessuata.
- Capire il ruolo della divisione cellulare
negli organismi.
- Distinguere tra riproduzione asessuata e
sessuata.
- Il ciclo cellulare.
- Mitosi e citodieresi.
- Interpretare gli eventi delle diverse fasi del
ciclo cellulare.
- Descrivere gli eventi che caratterizzano
ogni fase della mitosi.
- Confrontare la citodieresi nelle cellule
animali e vegetali.
- Cromosomi omologhi.
- Autosomi e cromosomi
sessuali.
- Cellule aploidi e diploidi.
- Meiosi.
- Cause della variabilità
genetica
.
- Spiegare come sono accoppiati i
cromosomi nelle cellule.
- Distinguere autosomi e cromosomi sessuali.
- Spiegare la differenza tra cellule somatiche
e gameti, tra cellule aploidi e diploidi.
- Comprendere la funzione della meiosi.
Nucleo 6. - Ereditarietà
UNITA'
CONOSCENZE
ABILITA'
Caratteristiche
ereditarie
- Il lavoro di Mendel.
- Le leggi di Mendel.
- Malattie ereditarie umane
- Comprendere le fasi del lavoro
sperimentale di Mendel.
- Spiegare le leggi di Mendel.
- Illustrare i modelli di ereditarietà di alcuni
disturbi genetici umani.
- La dominanza
incompleta.
- La codominanza
- Pleiotropia
- Eredità poligenica
- Descrivere il meccanismo di ereditarietà
della dominanza incompleta.
- Spiegare cos'è la pleiotropia.
- Spiegare cos'è l'eredità poligenica.
Oltre le leggi di
Mendel
Cromosomi sessuali e
caratteri legati al
sesso
- I cromosomi sessuali.
- Malattie legate al sesso.
- Spiegare cosa sono i cromosomi sessuali.
- Descrivere le modalità di trasmissione dei
geni legati al sesso.
- Spiegare come avviene la trasmissione
ereditaria di malattie legate al sesso.
11
Nucleo 7. - Evoluzione e classificazione dei viventi
UNITA'
Origine della vita
e teorie evolutive
CONOSCENZE
- Origine della vita sulla
Terra.
- Le teorie evolutive (cenni)
ABILITA'
- Collocare nella scala geocronologica i
principali eventi della storia della vita.
- Spiegare la differenza tra le teorie fissiste e
l’evoluzionismo.
- Descrivere la teoria di Lamarck.
- Illustrare la teoria di Darwin dell’evoluzione
per selezione naturale.
- Comprendere i ruoli ricoperti dai procarioti
nella biosfera.
- Descrivere le caratteristiche generali dei
protisti.
Origine ed evoluzione
dei procarioti e dei
protisti.
- I procarioti.
- I protisti
Piante
- La diversità delle piante
- Descrivere le principali tappe
dell'evoluzione delle piante.
Funghi
- I funghi.
- Descrivere le caratteristiche generali dei
funghi
Animali
- Origini della diversità
animale.
- Evoluzione dei vertebrati.
- Descrivere le caratteristiche distintive degli
animali e la loro evoluzione.
12
CLASSE TERZA
Nuclei fondanti
1. La quantità chimica: la mole
2. Struttura dell'atomo
3. Le proprietà periodiche
4. I legami chimici
5. Classificazione e nomenclatura dei composti inorganici
6. La biologia molecolare del gene
7. La regolazione dell'espressione genica
Nucleo 1. - La quantità chimica: la mole
UNITA'
CONOSCENZE
ABILITA'
La mole
- La mole
- Costante di Avogadro
- Massa molare
- Utilizzare la mole come unità di quantità di
sostanza
- Calcolare la massa molare di un elemento
ei un composto
Formula empirica e
molecolare
N.B.: Solo al liceo
scientifico
- Composizione
percentuale di un composto
- Formula empirica e
formula molecolare
- Determinare la composizione percentuale in
massa di un composto
- Calcolare la formula empirica e molecolare
di un composto
13
Nucleo 2. - Struttura dell'atomo
UNITA'
CONOSCENZE
-
Dall'atomo di
Rutherford all'atomo
di Bohr
Modello
quantomeccanico
Modello planetario
dell'atomo
- Radiazione
elettromagnetica
- Quanti di energia
- Modello atomico di Bohr
ABILITA'
- Elettrone-onda
- Principio di
indeterminazione
- Modello
quantomeccanico
- Numeri quantici
- Principio di esclusione di
Pauli
- Regola di Hund
- Configurazione
elettronica
- Spiegare perché non può essere accettato il
modello planetario dell'atomo
- Correlare gli spettri di emissione degli
atomi con il modello atomico di Bohr
- Definire l'energia di ionizzazione di un
atomo
- Presentare il concetto di orbitale
- Descrivere il modello quantomeccanico
- Indicare il significato dei numeri quantici
- Enunciare il principio di esclusione di Pauli
- Scrivere la configurazione elettronica di un
atomo seguendo l'ordine di riempimento degli
orbitali
Nucleo 3. - Le proprietà periodiche
UNITA'
Struttura elettronica
e proprietà
periodiche
CONOSCENZE
- Proprietà periodiche degli
elementi
- Divisione a blocchi del
Sistema periodico
- Configurazione
elettronica esterna
- Energia di ionizzazione
- Affinità elettronica
- Carattere metallico
- Elettronegatività
ABILITA'
- Spiegare come si costruisce il Sistema
periodico
- Ricavare la configurazione elettronica
totale e di valenza di un elemento in base alla
posizione nel Sistema periodico
- Correlare le proprietà chimiche degli
elementi con la loro configurazione elettronica
di valenza
- Spiegare l'andamento nel Sistema periodico
delle principali proprietà periodiche
- Correlare le caratteristiche metalliche,
semimetalliche e non-metalliche di un
elemento con la posizione nel Sistema
periodico
14
Nucleo 4. - I legami chimici
UNITA'
I legami chimici
I legami chimici
secondari
CONOSCENZE
ABILITA'
- Definire la lunghezza e
l'energia di un legame
chimico
- Enunciare la teoria di
Lewis e la regola dell'ottetto
- Definire e descrivere la
formazione del legame
ionico e covalente
- Definire il legame σ e π
- Descrivere le
caratteristiche del legame
metallico
- Rappresentare la configurazione elettronica
di valenza di un atomo tramite i simboli di
Lewis
- Distinguere il legame covalente omopolare
ed eteropolare
- Giustificare le proprietà dei metalli in base
al legame metallico
- Prevedere il tipo di legame che si stabilisce
tra due atomi in base ala differenza di
elettronegatività
- Definire il legame
chimico primario e il legame
chimico secondario
- Presentare i vari tipi di
interazione di Van der Waals
- Definire il legame
idrogeno- Descrivere la
formazione del legame
idrogeno
- Descrivere la formazione
del legame ione-dipolo
- Classificare i legami chimici in primari e
secondari
- Correlare le proprietà di alcune sostanze
con la formazione di legami idrogeno
Nucleo 5. - Classificazione e nomenclatura dei composti inorganici
UNITA'
Nomi e formule dei
composti chimici
CONOSCENZE
- Definire la valenza
- Definire il numero di
ossidazione
- Enunciare le regole per
determinare il numero di
ossidazione di un elemento
in un composto
- Elencare le principali
classi di composti inorganici
binari e ternari
- Indicare quali elementi
contengono le principali
classi di composti inorganici
ABILITA'
- Calcolare il numero di ossidazione di
ciascun elemento di un composto o di uno
ione
- Scrivere la formula di un composto binario,
utilizzando la regola della croce
- Classificare i composti in classi a seconda
del tipo di elementi presenti
- Assegnare il nome IUPAC e il nome
tradizionale a un composto, nota la formula
molecolare e viceversa
15
Nucleo 6. - La biologia molecolare del gene
UNITA'
La struttura del
materiale genetico
La duplicazione del
DNA
Il passaggio
dell'informazione
genetica dal DNA
all'RNA alle proteine
CONOSCENZE
ABILITA'
- Descrivere gli esperimenti
che hanno dimostrato che il
DNA è il materiale
depositario
dell'informazione genetica
- Struttura di DNA e di
RNA
- Saper descrivere gli esperimenti di Griffith
e di Hershey e Chase
- Saper descrivere la struttura degli acidi
nucleici
- Saper descrivere i contributi degli scienziati
alla costruzione del modello tridimensionale
del DNA
- Saper spiegare che la regola di Chargaff è
correlata alla struttura del DNA
- Le fasi della duplicazione
del DNA
- Errori di duplicazione
- I telomeri
- L'informazione genica è
codificata nel DNA in
triplette di nucleotidi
- Il codice genetico
- La trascrizione
- Modifica dell'RNA
messaggero prima di uscire
dal nucleo della cellula
eucariote
- Le molecole di tRNA
- Le fasi della traduzione
- Le mutazioni
- Cogliere l'importanza dell'appaiamento
delle basi complementari nel processo di
duplicazione del DNA
- Saper spiegare perché la duplicazione del
DNA è un processo semiconservativo
- Comprendere il meccanismo di
duplicazione del DNA
- Saper distinguere la sintesi del filamento
veloce e quella del filamento lento
- Saper descrivere i meccanismi che
correggono gli errori avvenuti durante la
duplicazione del DNA
- Comprendere la struttura e la funzione dei
telomeri
- Saper descrivere il flusso dell'informazione
genetica nella cellula, tramite la trascrizione e
la traduzione
- Saper spiegare le regole che stabiliscono la
corrispondenza tra i codoni dell'RNA e gli
amminoacidi delle proteine
- Saper spiegare il ruolo dell'mRNA
- Saper descrivere come negli eucarioti
l'RNA viene modificato prima di uscire dal
nucleo
- Saper spiegare la differenza tra introni ed
esoni
- Capire le funzioni dei diversi tipi di RNA
- Comprendere la relazione tra codone,
anticodone e amminoacido
- Saper descrivere la struttura e la funzione
dei ribosomi
- Saper spiegare il processo di traduzione
- Saper descrivere le principali categorie di
mutazioni
16
Nucleo 7. - La regolazione dell'espressione genica
UNITA'
CONOSCENZE
ABILITA'
La regolazione genica
nei procarioti
- Attivazione e
disattivazione di geni
- Diversi tipi di operoni
- Saper spiegare la differenza tra regolazione
ed espressione genica
- Saper descrivere il meccanismo di
regolazione dell'operone lac e trp
- L'espressione genica
regolata a vari livelli negli
eucarioti
- L'eredità epigenetica
- La regolazione
dell'espressione genica
durante la trascrizione
- Processo di splicing e
regolazione genica
- La regolazione
dell'espressione genica
durante e dopo la traduzione
- Riconoscere che negli eucarioti il
differenziamento cellulare è una conseguenza
dell'espressione differenziale dei geni
- Saper spiegare come avviene la metilazione
dei geni e in cosa consiste l'eredità epigenetica
- Saper descrivere il processo e il ruolo dello
splicing alternativo
- Saper spiegare come l'inizio della
traduzione, l'attivazione e la degradazione
delle proteine regolano l'espressione genica
La regolazione genica
negli eucarioti
Le basi genetiche del
cancro
- Il cancro dipende da
mutazioni
- Stili di vita sull'incidenza
del cancro
- Comprendere la relazione tra ciclo
cellulare, espressione di oncogeni,
disattivazione di oncosoppressori e sviluppo
del cancro
- Riconoscere gli agenti cancerogeni noti
Riconoscere l'importanza della prevenzione
nella lotta contro il cancro
17
CLASSE QUARTA
Nuclei fondanti
1. Proprietà delle soluzioni
2. Reazioni chimiche
3. Cinetica chimica ed equilibrio chimico
4. Acidi e basi
5. Reazioni di ossidoriduzione
6. Anatomia e fisiologia umana
7. Minerali e rocce
Nucleo 1. - Le soluzioni
UNITA'
Proprietà delle
soluzioni
CONOSCENZE
- Descrivere la
dissociazione elettrolitica
- Definire gli elettroliti e i
non-elettroliti
- Definire il grado di
dissociazione di un
elettrolita
- Definire le proprietà
colligative
- Definire la
concentrazione di una
soluzione
- Enunciare la legge di
Raoult
- Descrivere il fenomeno
della diffusione e
dell'osmosi
ABILITA'
- Prevedere se un composto molecolare in
soluzione acquosa si ionizza
- Scrivere l'equazione di dissociazione ionica
in acqua di elettroliti
- Determinazione della concentrazione di una
soluzione
- Calcolare il grado di dissociazione di un
elettrolita debole
- Calcolare l'innalzamento ebullioscopico e
l'abbassamento crioscopico di una soluzione
Nucleo 2. - Le reazioni chimiche
UNITA'
Le reazioni chimiche
CONOSCENZE
- I vari tipi di reazione
chimica
- Definire il reagente
limitante di una reazione
- Definire la resa teorica ed
effettiva di una reazione
- Definire la resa
percentuale di una reazione
ABILITA'
- Classificare le reazioni chimiche
- Bilanciare una reazione chimica
- Individuare il reagente limitante di una
reazione
- Calcolare la resa percentuale di una reazione
18
Nucleo 3. - Cinetica chimica ed equilibrio chimico
UNITA'
Velocità delle
reazioni chimiche
L'equilibrio chimico
CONOSCENZE
- Definire l'energia chimica
di un sistema
- Definire l'energia interna
di un sistema
- Conoscere i fattori che
possono modificare la
velocità di reazione
- Definire le reazioni
esotermiche
- Definire le reazioni
endotermiche
- Indicare i fattori che
determinano la spontaneità
di un processo
- Definire la velocità e
l'ordine di reazione
- Enunciare la teoria degli
urti
- Definire il fattore sterico
di una reazione
- Definire l'energia di
attivazione di una reazione
- Elencare e descrivere i
fattori che influenzano la
velocità di reazione
- Definire le reazioni
reversibili
- Definire l'equilibrio
chimico
- Scrivere l'espressione
della costante di equilibrio di
una reazione
- Enunciare la legge di
azione di massa
- Indicare l'effetto della
variazione di temperatura
sulla costante di equilibrio
- Definire il quoziente di
reazione
- Enunciare il principio
dell'equilibrio mobile
ABILITA'
- Stabilire se una reazione è esotermica o
endotermica
- Saper scrivere l'espressione generica della
velocità di reazione
- Saper interpretare un grafico che
rappresenta la velocità di reazione
- Mettere in relazione la velocità di reazione
con i fattori che la influenzano
- Rappresentare graficamente la variazione
della concentrazione delle sostanze che
partecipano ad una reazione reversibile
- Rappresentare graficamente la velocità di
reazione diretta e inversa
- Calcolare il valore della costante di
equilibrio di una reazione
- Correlare il valore della costante di
equilibrio con il grado di avanzamento di una
reazione
- Spiegare la differenza tra costante di
equilibrio e quoziente di reazione
- Calcolare il valore del quoziente di reazione
- Prevedere come si modifica una reazione,
dato il valore di Q e K
- Applicare il principio di Le Chatelier per
prevedere come si modifica un sistema
all'equilibrio perturbato
- Prevedere come si comporta l'equilibrio di
una soluzione satura di un sale poco solubile
per aggiunta di uno ione comune
19
Nucleo 4. - Acidi e basi
UNITA'
CONOSCENZE
Acidi e basi
- Elencare le proprietà degli
acidi e delle basi
- Teorie sugli acidi e sulle
basi
- Descrivere
l'autoionizzazione dell'acqua
- Definire un elettrolita
anfotero
- Scrivere l'equazione del
prodotto ionico dell'acqua
- Definire una soluzione
neutra, acida, basica
- Definire il pH, il pOH e la
loro relazione
- Descrivere le reazioni di
idrolisi
- Definire le soluzioni
tampone
- Definire e descrivere le
titolazioni acido-base
- Definire l'equivalente
chimico e la normalità di
una soluzione
ABILITA'
- Individuare le coppie coniugate acido-base
in una reazione acido-base
- Calcolare il pH di una soluzione
- Calcolare il pH di una soluzione tampone
- Scrivere la costante di dissociazione di un
acido debole o di una base debole
- Scrivere la reazione di neutralizzazione tra
un acido e una base
- Determinare il titolo di una soluzione
incognita
- Calcolare la normalità di una soluzione,
note la molarità e la formula chimica del
soluto
Nucleo 5. - Reazioni di ossidoriduzione
UNITA'
CONOSCENZE
ABILITA'
Reazioni di
ossidoriduzione
- Definire le reazioni di
ossidoriduzione
- Definire l'ossidazione e la
riduzione
- Riconoscere l'agente ossidante e l'agente
riducente di una reazione di ossidoriduzione
- Bilanciare le reazioni di ossidoriduzione
20
Nucleo 6. - Anatomia e fisiologia umana
UNITA'
Strutture e funzioni
degli animali
Alimentazione e
digestione
Il sangue e il sistema
circolatorio
CONOSCENZE
ABILITA'
- Organizzazione
gerarchica negli organismi
animali
- Tessuti: epiteliale,
connettivo, muscolare,
nervoso
- Il sistema tegumentario
- Acquisire una visione d'insieme dei diversi
livelli di organizzazione strutturale del corpo
- Saper descrivere la struttura e la funzione
dei diversi tipi di tessuti
- Comprendere la correlazione tra le
peculiarità cellulari e le rispettive funzioni dei
diversi tipi di tessuti
- Saper mettere in relazione la struttura della
cute con le sue funzioni
- L'alimentazione e la
trasformazione del cibo
- Sistema digerente e
digestione
- Alimentazione e salute
- Distinguere le quattro tappe del processo di
trasformazione del cibo
- Descrivere i principali componenti del tubo
digerente umano e le ghiandole ad esso
associate
- Spiegare il ruolo della peristalsi
- Comprendere l'importanza dell'attività
enzimatica per il corretto svolgimento della
digestione
- Riconoscere l'importanza di una dieta
equilibrata per la buona salute dell'organismo
- Il sistema cardiovascolare
umano
- Struttura e funzioni dei
vasi sanguigni
- Struttura e funzioni del
sangue
Gli scambi gassosi
- Il sistema respiratorio
umano
- Il trasporto dei gas
respiratori nel corpo umano
- Saper descrivere il percorso del sangue
attraverso il sistema cardiovascolare umano,
distinguendo tra circolazione polmonare e
sistemica
- Saper descrivere la struttura del cuore
- Comprendere come avviene la regolazione
del ritmo cardiaco
- Riconoscere le cause e i più comuni fattori
di rischio delle principali malattie
cardiovascolari
- Comprendere le differenze strutturali e
funzionali tra vene, arterie e capillari
- Saper mettere in relazione la struttura dei
vasi sanguigni con la loro funzione
- Saper descrivere le componenti del sangue
e le loro funzioni
- Comprendere l'organizzazione del sistema
respiratorio umano
- Saper descrivere la struttura e le funzioni
degli organi respiratori
- Saper descrivere le principali patologie a
carico dell'apparato respiratorio
- Comprendere l'entità dei danni provocati
dal fumo del tabacco
- Saper spiegare come il sangue trasporta i
gas tra i polmoni e i tessuti del corpo
21
UNITA'
Il sistema
immunitario
Sistema escretore
N.B.: Solo al liceo
scientifico
Il sistema endocrino
CONOSCENZE
- L'immunità innata
- L'immunità acquisita
- I disturbi del sistema
immunitario
- La termoregolazione
- Il sistema escretore
umano
- La regolazione mediante
messaggeri chimici
- Il sistema endocrino
- Ormoni e omeostasi
Il sistema nervoso
- Struttura e funzioni del
sistema nervoso
- L'encefalo umano
La riproduzione e lo
sviluppo embrionale
- La riproduzione umana
- Lo sviluppo embrionale
ABILITA'
- Distinguere le difese innate da quelle
acquisite
- Saper descrivere le fasi e le funzioni della
risposta infiammatoria
- Distinguere tra antigene e anticorpo
- Saper descrivere gli organi e le funzioni del
sistema linfatico
- Saper descrivere lo sviluppo e le funzioni
dei linfociti B e dei linfociti T
- Spiegare la successione di eventi
immunitari che avvengono dopo la prima
esposizione a un antigene
- Saper spiegare la causa di malattie
autoimmuni e da immunodeficienza
- Saper definire il ruolo della
termoregolazione nel mantenimento
dell'omeostasi
- Saper descrivere la struttura generale e
specifica del rene uno
- Saper descrivere i quattro processi
fondamentali mediante i quali il sistema
escretore produce ed elimina l'urina
- Saper spiegare in che modo il rene può
regolare il volume e la pressione del sangue
- Saper confrontare i meccanismi d'azione e
le funzioni del sistema endocrino e del sistema
nervoso
- Saper descrivere la natura chimica degli
ormoni
- Saper mettere in relazione le principali
ghiandole endocrine con gli ormoni da esse
prodotti, specificandone le funzioni
- Saper descrivere le suddivisioni strutturali e
funzionali del sistema nervoso
- Saper descrivere la struttura e le funzioni
dei neuroni, delle cellule gliali e della guaina
mielinica
- Saper definire cos'è uno stimolo
- Saper descrivere le funzioni e le
localizzazioni delle principali strutture che
formano l'encefalo umano
Saper mettere in relazione i diversi lobi della
corteccia cerebrale con le rispettive funzioni
- Saper descrivere le strutture del sistema
riproduttore femminile e maschile
- Sapere quali sono le principali tappe dello
sviluppo embrionale negli esseri umani
N.B.: Solo al liceo
scientifico
22
Nucleo 7. - Minerali e rocce
UNITA'
Minerali e rocce
CONOSCENZE
- I minerali.
-Rocce magmatiche,
sedimentarie e
metamorfiche.
- Ciclo delle rocce.
ABILITA'
- Illustrare le caratteristiche generali dei
minerali.
- Spiegare i concetti di reticolo cristallino e di
cella elementare.
-Descrivere le proprietà e i criteri
di classificazione dei minerali.
- Conoscere la struttura dei silicati.
- Distinguere le caratteristiche dei tre gruppi
fondamentali di rocce e i processi di
formazione.
23
CLASSE QUINTA
Nuclei fondanti
1. Chimica del carbonio, idrocarburi, gruppi funzionali
2. Biochimica: carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici
3. Genomica
4. Biotecnologie
5. I fenomeni endogeni
6. Modelli e strutture della Terra
Nucleo 1. - Chimica del carbonio, idrocarburi, gruppi funzionali
UNITA'
Chimica del
Carbonio
Idrocarburi
Gruppi funzionali
CONOSCENZE
ABILITA'
- Composti organici
- Ibridizzazione del
carbonio.
- Legami C-C
- Isomeria.
- Identificare le diverse ibridizzazioni del
carbonio.
- Determinare i diversi tipi di isomeri.
- Idrocarburi alifatici.
- Radicale alchilico.
- Idrocarburi aromatici.
- I gruppi funzionali.
- Nomenclatura IUPAC dei
composti organici.
- Classi di composti organici
e reazioni significative.
.
- Identificare gli idrocarburi a partire dai
legami presenti.
- Scrivere le formule degli idrocarburi e
attribuire loro i nomi IUPAC.
- Descrivere le principali reazioni degli
idrocarburi.
- Identificare i composti organici a partire dai
gruppi funzionali presenti.
- Scrivere le formule dei composti organici e
attribuire loro i nomi IUPAC.
- Descrivere le principali reazioni delle più
importanti classi di composti organici
24
Nucleo2. - Biochimica: carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici
CONOSCENZE
ABILITA'
- I carboidrati e la loro
organizzazione.
- Lipidi semplici e
complessi.
- Struttura e organizzazione
delle proteine
- Struttura e organizzazione
degli acidi nucleici.
- Cenni sul metabolismo
degli zuccheri
- Saper descrivere la struttura e la funzione
delle biomolecole.
- Dedurre il ruolo delle biomolecole dalla loro
struttura.
- Collegare le attività delle proteine con le loro
strutture.
- Ricostruire il percorso della sintesi proteica
operata dagli acidi nucleici.
UNITA'
Biomolecole
Nucleo 3. - Genomica
UNITA'
Dalla doppia elica
alla genomica
CONOSCENZE
ABILITA'
- Plasmidi.
-DNA ricombinante.
- Sequenziamento genico.
- Librerie genomiche.
- Genomica ed epigenomica
- Conoscere il ruolo degli enzimi di
restrizione.
- Spiegare come si replica il DNA con la PCR.
- Illustrare i metodi di isolamento ed
identificazione dei geni.
- Descrivere in cosa consiste il silenziamento
genico.
Nucleo 4. - Biotecnologie
UNITA'
Biotecnologie
CONOSCENZE
ABILITA'
- Biotecnologie e loro
applicazioni.
- Produzione di
biocombustibili.
- Produzione biotecnologica
degli antibiotici.
- Identificare la relazione tra biotecnologia e
sviluppo sostenibile.
- Collegare le caratteristiche dei
microrganismi utilizzati con le caratteristiche
dei prodotti ottenuti.
25
Nucleo 5. - I fenomeni endogeni
UNITA'
I fenomeni vulcanici
I fenomeni sismici
CONOSCENZE
ABILITA'
- Vulcani e meccanismo
eruttivo.
- Prodotti dell'attività
vulcanica.
- Diversi tipi di eruzioni e
di edifici vulcanici.
- Rischio vulcanico.
- Conoscere il meccanismo eruttivo.
- Conoscere i diversi
edifici vulcanici e i diversi tipi di eruzione.
- Collegare i diversi magmi con gli stili
eruttivi.
- Descrivere i fenomeni di vulcanismo
secondario.
- Terremoti e onde sismiche.
- Distribuzione dei terremoti
sulla Terra.
- Intensità e magnitudo.
- Rischio sismico
- Sapere cos’è un terremoto e quali ne sono le
cause.
- Descrivere le caratteristiche dei diversi tipi
di onde.
- Distinguere tra intensità e magnitudo dei
sismi.
- Conoscere la localizzazione di vulcani e
terremoti sul globo terrestre e interpretarli
come “indizi” del dinamismo della Terra.
Nucleo 6. - Modelli e strutture della Terra
UNITA'
CONOSCENZE
ABILITA'
L'interno della Terra
- Interno della Terra
- Superfici di discontinuità
- Calore interno
- Campo magnetico
terrestre
- Descrivere le caratteristiche dei differenti
strati in cui si struttura l'interno della Terra.
- Spiegare il significato di paleomagnetismo
- Spiegare cosa sono le inversioni del campo
magnetico terrestre
Dinamica della
litosfera
Strutture della
litosfera e orogenesi
- Teoria della deriva dei
continenti
- La teoria dell' espansione
dei fondali oceanici.
- Teoria della tettonica a
placche.
- Le principali strutture
della crosta continentale
- L'orogenesi
- Illustrare la teoria della deriva dei continenti.
- Descrivere le strutture fondamentali dei
fondali oceanici
- Saper spiegare perché la tettonica a placche
è considerata una teoria unificatrice
- Descrivere le differenze tra i vari tipi di
margine di placca
- Descrivere i diversi tipi di sforzo
- Descrivere le caratteristiche dei diversi tipi
di faglia
- Saper spiegare come la tettonica a placche
permetta di spiegare i processi orogenici
26
METODOLOGIE
Si adotterà il metodo scientifico che procede per ipotesi e tesi, tutoring, dibattiti, problem
solving, lezioni frontali con l’utilizzo di mappe concettuali, modellini didattici, sussidi
audiovisivi, discussione in classe sui problemi posti dagli argomenti trattati, semplici esperienze
di laboratorio, ricerche ed approfondimenti eseguiti dagli alunni, uso di Internet.
MEZZI E SUSSIDI DIDATTICI
Libro di testo, strumenti presenti nel laboratorio di scienze, strumenti audiovisivi ed informatici;
collegamenti ad internet su siti scientifici.
STRUMENTI PER LA VERIFICA
La verifica è frutto della cooperazione tra docenti e studenti e deve servire agli uni e agli altri
per fare il punto sulla stato di avanzamento del processo formativo-culturale e per l’attivazione
di interventi differenziati. La verifica dell’apprendimento dell’alunno sarà fatta sia in itinere
(verifica formativa), sia al termine del percorso modulare. Costituiranno elementi di verifica
oltre prove orali, quesiti a risposta aperta, relazioni di prove di laboratorio, prove oggettive
con test V/F, test a risposta multipla, completamenti.
CRITERI E GRIGLIE DI VALUTAZIONE
La valutazione non scaturirà soltanto dalla media delle verifiche ma terrà conto:
- della capacità di comprensione ed elaborazione personale degli argomenti;
- della capacità di analisi, di collegamento e di sintesi;
- della capacità di esposizione orale dei contenuti acquisiti;
- dell’attenzione e partecipazione all’attività scolastica;
- dell'uso del linguaggio specifico;
- dei progressi registrati rispetto alla situazione di partenza.
Per la valutazione si fa riferimento alla griglia di seguito inserita.
GRIGLIA DI VALUTAZIONE
1-2
Rifiuto di sottoporsi a verifica e mancata partecipazione
3-4
Esposizione lacunosa, scarsa conoscenza del linguaggio specifico e metodo di studio
carente
5
Conoscenze parziali e superficiali, metodo non adeguato
6
Conoscenze essenziali, metodo mnemonico e meccanico
7
Conoscenze generali accettabili, metodo di studio organizzato
8
Buone conoscenze dei contenuti, metodo di studio organizzato e sistematico, buone
capacità di argomentare
9-10
Costante partecipazione e impegno, ottime capacità di compiere collegamenti
interdisciplinari, conoscenze certe e approfondite, metodo di studio consolidato.
27
USCITE DIDATTICHE
Fra le varie proposte di uscite a scopo didattico,della durata di una intera giornata o di mezza
giornata, le insegnanti del Dipartimento di Scienze naturali propongono, ritenendole utili e
maggiormente attinenti ai temi che verranno trattati nel corso dell’A.S., le seguenti:
PROPOSTE USCITE DIDATTICHE
(una giornata)
VISITA
S. Marco D'Alunzio e visita al Parco Museo Jalari
Valle dell'Anapo - Visita della città di Sortino
CLASSI
prime
seconde
Riserva del Plemmirio e visita di Ortigia
terze
Miniera di salgemma di Realmonte e Scala dei Turchi
quarte
Vulcaniti della riviera jonica, nek della Motta, salinelle di Paternò,
quinte
ponte dei Saraceni, grotta lavica
PROPOSTE USCITE DIDATTICHE
(mezza giornata)
VISITA
Visita all' Osservatorio astrofisico di Catania o al Planetario
Orto botanico di Catania
CLASSI
prime
seconde
Museo di zoologia di Catania
terze
Museo di minerali e rocce presso il palazzo delle scienze di
Catania
Visita all' INGV
quarte
quinte
28
